【开发者空间实践指导】Python初体验:编程的乐趣
一、案例介绍
华为开发者空间云主机预装的CodeArts IDE for Python是一个适用于Linux系统的集成开发环境(IDE),它将精简的源代码编辑器与强大的开发者工具结合在一起。本实验是对Python编程语言的入门介绍,旨在帮助初学者了解Python的基本概念、语法和简单应用。
本案例包含Python的基本概述、Python环境搭建(IDE)、Python基础语法、Python程序结构、Python简单应用的实践案例等内容。开发者通过在云主机完成实操练习,对Python有一个入门级别的理解。
二、免费领取云主机
如您还没有云主机,可点击链接 ,根据领取指南进行操作。
如您已领取云主机,可直接开始实验。
三、Python基础介绍
3.1 什么是Python
Python是一种高级编程语言,由Guido van Rossum于1991年首次发布。它是一种解释型语言,这意味着它可以在运行时逐行解释和执行代码,而不需要事先编译成机器码。
Python以其简洁明了的语法和强大的功能而著称,被广泛应用于Web开发、数据分析、人工智能、科学计算、游戏开发等领域。
3.2 Python有哪些特点
- 易读性强:Python语法简洁,接近自然语言,使得代码易于阅读和理解。
- 学习曲线平缓:Python提供了丰富的库和模块,帮助开发者快速上手并实现复杂功能,可以大大提高开发效率。
- 面向对象:Python支持面向对象编程,可以更好地组织和管理代码。
- 动态类型:Python是一种动态类型语言,不需要声明变量类型,可以更加灵活。
- 解释型语言:Python是一种解释型语言,代码可以直接运行,无需编译。
- 支持函数式编程:Python支持函数式编程,可以编写高阶函数、匿名函数等。
- 跨平台性:Python可以在Windows、Linux、macOS等多个操作系统上运行,无需修改代码。
- 强大的社区支持:Python拥有一个庞大的开发者社区,提供了大量的教程、资源和支持。
- 大量的第三方库:Python拥有大量的第三方库和工具,可以方便地完成各种任务。
四、CodeArts IDE for Python介绍
4.1 CodeArts IDE for Python的优势
CodeArts IDE for Python是一个适用于Liunx的集成开发环境(IDE),它将精简的源代码编辑器与强大的开发者工具结合在一起,具有以下优势:
- 智能提示与补全:提供静态类型检查、快速修复,代码快速索引、代码智能补全、代码片段和重构等编码辅助能力。支持Flask、Django等常见Web开发框架和基于Pytest和Unittest的测试框架,具备灵活的调试能力。提供卓越Python编码体验。
- 丰富的调试工具:代码编辑-构建-调试的无缝循环使您不必在环境配置上花费太多时间,而可以更多地专注于实现您的创意。
- 集成版本控制:支持Git等版本控制系统,方便团队协作和代码管理。
- 一键部署:支持将Python应用快速部署到云端或本地服务器,简化开发流程。
4.2 IDE如何新建项目和文件
1. 登陆云主机
在浏览器中输入华为云-开发者空间网址:https://developer.huaweicloud.com/developerspace进入华为云-开发者空间首页。点击“立即体验”,进入“开发者空间”页面。
在华为云的首页右上方,点击“登录”,在弹出的对话框中输入自己的用户名和密码。
在“我的开发桌面”-“我的云主机(基础)”中点击“在浏览器中打开”,进入云主机页面。
云主机启动后,页面如下图所示:
2. 新建项目
打开CodeArts IDE for Python,在首页,选择“新建项目/New Project”;
选中“Python”项目,输入“项目名称/Name”(如test)和“路径/Location”(可以默认),其他选项保持默认,点击“创建/Create”;
注:项目信息,信息填写说明参照下表。
参数 |
值 |
说明 |
名称 |
pythonProject |
项目名称 |
位置 |
/home/developer/CodeArtsProjects |
项目存放路径 |
新环境使用 |
Virtualenv |
一种创建虚拟环境的工具 |
位置 |
/home/developer/CodeArtsProjects/ pythonProject |
虚拟环境的存放路径,一般位于项目的根目录 |
基础解释器 |
Python 3.10.12 |
选择Python解释器的版本,云主机中的默认版本是3.10.12 |
点击创建后,项目会自行进行创建。
创建完成后,可以在界面看到项目的目录结构和默认创建的main.py文件,目录结构区域提供了清晰的项目结构展示、便捷的文件管理和导航功能,点击main.py文件可以看到自行创建的项目代码,IDE中的代码编辑区是开发人员编写、编辑和调试代码的重要工具。它提供了多种功能和工具来提高开发效率和代码质量,使开发人员能够更专注于代码本身。
等待IDE加载项目运行环境直至完成。
3. 运行文件
在main.py文件单击右键,在展示的条目中找到运行python文件(或者在右上角点击运行,或者使用快捷键shift+F10),运行main.py文件,在控制台可以看到运行结果,指示程序是否成功执行。程序成功执行并完成了预期的任务,那么运行结果可能是成功的消息或输出。如果程序执行失败,则可能输出错误信息或异常。
运行结果:
4. 新文件命名
创建新文件,可以在项目目录区右键,在展示的条目中选择新建文件,或者在顶部点击新增图标,之后输入文件名(如Demo.py);
输入文件名:
五、Python基础语法和变量
5.1 基础语法介绍
- 注释:在Python中,使用#符号添加注释,注释内容不会被执行;
# 这是一个单行注释
"""
这是一个多行注释(也称为文档字符串或docstring),
用于对函数、类或模块进行说明。
"""
- 输入:使用input()函数接收用户输入,该函数会暂停程序执行,等待用户输入文本并按下回车键;
# 获取用户输入
user_input = input("请输入一些内容: ")
print("你输入的是:", user_input)
- 输出:使用print()函数输出文本或变量的值到控制台;
# 输出字符串
print("Hello, World!")
# 输出变量
name = "Alice"
print("我的名字是:", name)
- 判断(条件语句):条件语句是编程中非常重要的一种控制流结构,它允许程序根据某些条件(通常是布尔表达式)的真假来决定执行哪一段代码。在Python中,条件语句主要通过if、elif和else关键字来实现;
# 判断年龄是否成年
age = 18
if age >= 18:
print("你已经成年了。")
elif age >= 13:
print("你是青少年。")
else:
print("你是儿童。")
- 循环:循环语句用于多次执行一段代码,直到满足某个条件为止。循环可以分为两种主要类型:for循环和while循环;
- for循环:用于遍历序列(如列表、元组、字典、集合或字符串)中的每个元素,或者遍历其他可迭代对象。它的一般语法如下:
for item in iterable:
# 执行代码块
# 这里的item是迭代过程中的当前元素,iterable是你要遍历的对象。每次循环,item会被赋予iterable中的下一个元素,直到遍历完所有元素。
- while循环:会在给定的条件为真时重复执行一段代码。它的一般语法如下:
while condition:
# 执行代码块块
# 这里的condition是一个表达式,如果它的值为真(True),则执行代码块。执行完代码块后,会再次检查条件,如果条件仍为真,则继续执行代码块,如此循环,直到条件为假(False)为止。
5.2 变量介绍
- 列表(List):列表是最常用的数据结构之一,它是有序的集合,可以随时添加和删除其中的元素。列表用方括号“[]”表示,元素之间用逗号“,”分隔;
# 特点:有序、可变(可以修改元素)、允许重复元素。
# 示例:my_list = [1, 2, 3, 'a', 'b', 'c']数、类或模块进行说明。
- 元组(Tuple):元组与列表非常相似,但元组是不可变的,即一旦创建,就不能修改其内容(尽管可以创建新的元组)。元组用圆括号“()”表示,元素之间也用逗号“,”分隔;
# 特点:有序、不可变、允许重复元素。
# 示例:my_tuple = (1, 2, 3, 'a', 'b', 'c')
- 字典(Dictionary):字典是另一种非常有用的数据结构,它存储的是键值对(key-value pairs),其中每个键都是唯一的。字典用大括号“{}”表示,键值对之间用逗号“,”分隔,键和值之间用冒号“:”分隔;
# 特点:无序(从Python 3.7开始按插入顺序迭代)、可变(可以添加、删除键值对)、键必须唯一。
# 示例:my_dict = {'name': 'Alice', 'age': 25, 'city': 'New York'}
- 集合(Set):集合是一个无序的不重复元素集。集合用花括号“{}”表示,或者使用“set()”函数创建。集合中的元素是唯一的,因此不会有重复的元素;
# 特点:无序、可变(可以添加、删除元素)、不允许重复元素。
# 示例:my_set = {1, 2, 3, 'a', 'b'}
六、代码实操练习
6.1 基本输入输出
通过input()函数和print()函数,将控制台中自己输入的内容经过代码处理打印到控制台;
# 基本输入输出
demo = input("请输入一些内容,然后按回车键!")
print(f'Hello, Python! 你输入的是:{demo}')
执行结果:
注:使用输入语句时,可能会因为IDE默认使用的集成终端的控制台,造成运行报错,需要更改运行配置;
修改运行配置的操作如下,切换到要运行的文件,在右上角区域展开运行选择框,选中编辑配置:
在弹窗中,选中需要运行的文件,然后在控制台选项,更改“集成终端”选项为“内部控制台”选项,点击应用后再点击确定,关闭弹框,之后关闭之前已经运行的文件控制台,停止运行,并再次运行该文件:
6.2 基本循环
使用for语句,输出5次“Hello, Python!”;
# 输入5次Hello, Python!
for i in range(5):
print('Hello, Python!')
执行结果:
6.3 基本数字计算
设置数字a、b的值,输出a、b的加减乘除结果;
#变量之间基本运算
a = 5
b = 3
print('a + b = ', a + b)
print('a - b = ', a - b)
print('a * b = ', a * b)
print('a / b = ', a / b)
执行结果:
6.4 进阶字符串操作
设置一段字符串,对字符串进行拼接、分割、查找子字符串;
# 进阶 字符串操作
original_string = "Hello, World!"
# 拼接字符串
greeting = "你好, " + original_string
print("拼接后的字符串:", greeting)
# 分割字符串
words = original_string.split(", ")
print("分割后的字符串列表:", words)
# 查找子字符串
index = original_string.find("World")
print("子字符串index:", index)
执行结果:
七、课后代码实操练习
7.1 进阶-简单计算器
设置一段字符串,对字符串进行拼接、分割、查找子字符串;
参考实现:
# 进阶 字符串操作
original_string = "Hello, World!"
# 拼接字符串
greeting = "你好, " + original_string
print("拼接后的字符串:", greeting)
# 分割字符串
words = original_string.split(", ")
print("分割后的字符串列表:", words)
# 查找子字符串
index = original_string.find("World")
print("子字符串index:", index)
7.2 进阶-循环FizzBuzz问题
编写一个程序,从1到给定的数字范围内(通常是100)输出相应的结果。具体规则如下:
如果数字能被3整除,输出“Fizz”。
如果数字能被5整除,输出“Buzz”。
如果数字既不能被3整除也不能被5整除,输出该数字本身。
如果数字同时能被3和5整除,则输出“FizzBuzz”;
参考实现:
# 进阶 FizzBuzz问题 循环、判断操作
for i in range(1, 20):
if i % 3 == 0 and i % 5 == 0:
print("FizzBuzz")
elif i % 3 == 0:
print("Fizz")
elif i % 5 == 0:
print("Buzz")
else:
print(i)
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